[发明专利]宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置

权利要求书

1.一种宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，包括能共同形成光电环路的以下元件：

宽带可调谐激光器，具有电调制端口，用于对宽带微波信号进行直调电光-光电转换，输出光信号；

偏振光分束器，将所述宽带可调谐激光器输出的光信号分为偏振态互相垂直的两束光信号，所述两束光信号分别进入两条长度不同的光纤光路；

所述两条长度不同的光纤光路，为所述两束光信号提供不同延时而形成不同的纵模间隔；

偏振光合束器，用于将分别经过所述两条长度不同的光纤光路的两束光信号合为一束；

光电探测器，用于将偏振光合束器输出的光信号转换为电信号；

电功率放大器，用于补偿光电环路中电信号的功率损耗，使整个光电环路中的总增益大于1；

电带通滤波器，用于对所述电功率放大器输出的电信号滤波，以形成单模振荡，将滤波的电信号反馈至所述宽带可调谐激光器的电调制端口形成双环结构的光电环路；以及

电功率分束器，用于将所述光电环路中的电信号按照电功率分配值分为两路，一路电信号用于反馈回光电环路中，另一路电信号作为微波信号输出。

2.根据权利要求1所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，所述宽带可调谐激光器为带有电调制端口的分布反馈式激光器，所述分布反馈式激光器的3dB带宽大于15GHz；

优选的，所述分布反馈式激光器在直流偏置为50mA时，出光功率大于5mW。

3.根据权利要求1所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于：

在所述宽带可调谐激光器和偏振光分束器之间还设置有第一偏振控制器；

所述两条长度不同的光纤光路包括长光纤光路和短光纤光路，其中：所述长光纤光路包括第一单模光纤和第二偏振控制器，所述短光纤光路包括第二单模光纤和第三偏振控制器；

优选的，所述第一单模光纤的长度为2～40千米，所述第二单模光纤的长度为20～400米。

4.根据权利要求3所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，所述第一偏振控制器、第二偏振控制器和第三偏振控制器均为机械式三环偏振控制器。

5.根据权利要求1所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，所述偏振光分束器和偏振光合束器均为三端口器件。

6.根据权利要求1所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，所述光电探测器的3dB带宽大于25GHz。

7.根据权利要求1所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，所述宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置还包括隔直器，用于去除电带通滤波器输出的滤波的电信号中的直流电信号；

优选的，所述隔直器的带宽大于该装置产生的微波信号的频率。

8.根据权利要求7所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，所述电功率分束器设置在光电探测器的电输出端口和隔直器的输入端口之间；

优选的，所述电功率分束器的电功率分配比值为50％∶50％。

9.根据权利要求1所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，所述电功率放大器设置在光电探测器的电输出端口和电带通滤波器输入端口之间；

优选的，所述电功率放大器的噪声系数小于4.5dB，增益大于20dB；

优选的，所述电带通滤波器的3dB带宽小于100MHz，通带中心频率连续可调。

10.根据权利要求1所述的宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置，其特征在于，所述宽带可调及低相位噪声微波信号产生装置还包括点频谱分析仪，用于接收所述电功率分束器输出的微波信号，用于观测和分析双环结构的光电环路产生的微波信号的强度及相位噪声。